局部屈曲FRP增強(qiáng)薄壁鋼管混凝土抗震性能

朱春陽(yáng)， 趙穎華， 袁 躍， 王 科， 孫 麗

（1．沈陽(yáng)建筑大學(xué) 土木工程學(xué)院，沈陽(yáng)110168；2．大連海事大學(xué) 道路橋梁工程研究所，大連116026；3．遼寧省交通廳公路管理局，沈陽(yáng)110005；4．中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，西安710075）

1 引 言

薄壁鋼管混凝土具有用鋼量小和焊接工作量低等優(yōu)勢(shì)，但薄壁鋼管的局部失穩(wěn)是影響其工作性能的主要因素。目前，F(xiàn)RP（Fiber Reinforced Polymer）正逐漸成為土木工程傳統(tǒng)材料的重要補(bǔ)充［1］。將FRP片材以特定方式布置于薄壁鋼管表面，形成所謂的FRP增強(qiáng)薄壁鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，一方面可改善薄壁鋼管的局部穩(wěn)定性；另一方面利用FRP正交各向異性的特性，可實(shí)現(xiàn)對(duì)柱體不同部位、不同方向的差異化增強(qiáng)，在改善柱體力學(xué)性能的同時(shí)提升柱體的可設(shè)計(jì)性。

在FRP增強(qiáng)鋼管混凝土的研究中，F(xiàn)RP起初作為一種約束介質(zhì)布置于鋼管混凝土柱塑性鉸部位，柱體的抗震性能得到有效提升［2］。研究發(fā)現(xiàn)，CFRP（Carbon Fiber Reinforced Polymer）對(duì)輕微火災(zāi)受損的鋼管混凝土也有很好的修復(fù)效果［3］。此后，相繼報(bào)道了更多關(guān)于FRP增強(qiáng)鋼管混凝土的研究，文獻(xiàn)［4］介紹了圓截面CFRP－鋼管混凝土柱軸壓、壓彎、彎曲以及抗震等研究。文獻(xiàn)［5］開展了 GFRP（Glass Fiber Reinforced Polymer）增強(qiáng)鋼管混凝土的抗震性能研究。文獻(xiàn)［6，7］報(bào)道了CFRP條帶加固方截面鋼管混凝土軸壓、彎曲性能試驗(yàn)及有限元分析。文獻(xiàn) ［8］介紹了GFRP增強(qiáng)薄壁鋼管混凝土的試驗(yàn)及理論研究，結(jié)果表明，GFRP的引入可改善薄壁鋼管混凝土的壓彎及抗震性能。近些年來(lái)，一些學(xué)者對(duì)多種形式的FRP增強(qiáng)鋼管混凝土組合柱進(jìn)行了研究［9－11］，進(jìn)一步驗(yàn)證了此種組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)異力學(xué)性能?！?br>